泥石流给滨东水电站带来的危害浅析与应对措施

2018-11-21 11:47郑洪飞
科技视界 2018年20期
关键词:泥石流暴雨水电站

郑洪飞

【摘 要】滨东水电站至发电以来上游及厂区多次因局部暴雨泥引发石流灾害,给电站生产设备、设施造成的不同程度的损害,给电站人员生活带来诸多不便。对滨东水电站多次泥石流的现象进行分析总结,提出高山河谷地段因局部暴雨引发泥石流的危害及预防措施,以保证各电站安全运行。

【关键词】暴雨;泥石流;水电站;危害

中图分类号: P642.23 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2018)20-0198-002

DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.20.087

【Abstract】Both in the upper reaches of the Bindong hydropower station and in the hydropower station itself,the rock flow caused by the local rainstorm mud,has caused different degrees of damage to the equipment and facilities of the power station and the personnel of the power station.In order to ensure the safe operation of the power stations, the prevention measures against the hazards of debris flow caused by local rainstorm should be put forward.

【Key words】Rainstorm;Debris flow;Hydropower station;Hazard

1 工程概述

滨东水电站位于四川省甘孜州九龙县境内,是松林河流域洪坝河上规划的洪二、洪三两级水电站合并而成。电站采用引水式开发,闸址位于洪坝乡娃娃沟下游约300m处,厂址位于洪坝河右岸庙儿沟下游侧,闸、厂址相距约6.7km。电站装机容量100MW,具有日调节能力。滨东水电站是根据“无人值班”(少人值守)[1]的管理模式进行设计建设而成,位于石棉基地的松林河集控中心对电站进行远方集中控制。

2 区域地质

滨东水电站地处川西高原东南部边缘,西北高,东南低,区内山势巍峨,河谷深切,河道坡陡流急,落差大,平均比降55.3‰,山岭海拔高程均在4500m以上,属中高山~高山地貌。区内出露地层除寒武系、奥陶系、志留系、石炭系缺失外,从前震旦系到第四系地层均有不同程度分布。工程区位于西部变质岩区,主要地层为二迭系上统(P2)及下统(P1)大理岩,变质砂岩,绢云母板岩、千枚岩、结晶灰岩、变质玄武岩等。第四系各类成因松散堆积物沿河床和两岸广泛分布。

工程区内出露基岩为古生界二迭系上统第一段玄武岩段(P21)、第二段泥砂质板岩(P22)和第三段玄武质板岩段(P23)。第四系冲积物广泛分布于河床、河漫滩及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级阶地中,其中,中更新统冲积物(alQ2)分布于左岸Ⅲ级阶地中,表部有13m粘土质粉砂,下部主要为砂砾卵石和砂卵砾石;上更新统冲积物(alQ3)分布于左岸Ⅱ级阶地中,顶部为块碎石土和碎砾石,中下部主要为漂卵石和砂卵砾石等;全新统下部冲积物(alQ14),广泛分布于I级阶地和河床中下部,主要由含漂砂卵石组成。现代河床冲积物(alQ42),分布于河床上部及河漫滩,主要由漂卵石组成。河床覆盖层深度估计一般在50~60m之间,自上而下分为三层,即漂卵石层、含漂砂卵石层和砂卵砾石层。

受该地理位置及地质条件的影响,在局部暴雨时易发生泥石流灾害,给滨东水电站造成严重的危害。

3 泥石流的危害

泥石流常常具有暴发突然、来势凶猛、迅速之特点。并兼有崩塌、滑坡和洪水破坏的双重作用,其危害程度比单一的崩塌、滑坡和洪水的危害更为广泛和严重。

滨东水电站自发电以来,上游分别于2006年和2013年发生两次较大泥石流。2013年7月12日晚20时至7月13日10时,四川甘孜九龙县洪坝乡突降暴雨,降雨量达到89.5mm,其中12日20时至13日4时,8小时降雨达80mm。洪坝河滨东水电站大坝上游发生泥石流。

因河道泥石流淤积,滨东水电站河水及泥石流在13日12时开始上涨至管桥底部。长时间夹杂大量泥石、树木的洪水经过滨东水电站管桥后造成淤堵,最后水流通过管桥时部分呈有压流状态。管桥面临被泥石流推移冲毁的险情,若管桥被冲毁滨东水电站厂房将存在严重安全隐患,并带来巨大经济损失。随后,随着降雨减小,洪坝河河道流量减小,河道逐渐下切,再加上13日晚中等降雨,流量加大,加速了河床下切速度,管桥下河道在14日恢复大部分通流能力,在14日8时解除管桥险情。此次泥石流导致滨东水电站大坝至厂区沿途河道多处冲毁严重,一处公路路基塌方导致大坝至厂房交通中断,一处河道改道。滨东水电电站下游各电站、周边村民房屋均有不同程度的受损,沿途公路路基多处被严重冲毁导致交通中断,增加了电站抢险、河道疏理及物资供应的难度。

4 预防措施

4.1 工程防治措施

泥石流工程防治措施应该因地制宜,根据电站地理位置,地质条件等因素,充分发挥泥石流排、拦、固防治技术特殊作用的有效结合。

(1)排导措施。对电站及坝区周围容易发生泥石流的部位修建导流堤、急流槽、束流堤等工程,改善泥石流流势,增大水工建筑物的排泄能力,使泥石流按设计意图顺利排泄。另外认真做好河道及水工建筑物岁修工作,增加发生泥石流时排泄能力;

(2)以有效的方式修建电站区域内泥石流拦截工程。用以控制泥石流的固体物质和暴雨、洪水径流,削弱泥石流的流量、下泄量和能量,以减少泥石流对下游建筑工程的冲刷、撞击和淤埋等危害的工程措施。拦挡措施有:栏渣坝、储淤场、支挡工程、截洪工程等,以降低发生泥石流灾害后带来的损失;

(3)采取切實有效的固防措施。对滨东水电站厂区及坝区各容易泥石流的部位修建护坡、挡墙、顺坝和丁坝等防护建筑物,用以抵御或消除泥石流对主体建筑物的冲刷、冲击、侧蚀和淤埋等的危害。

4.2 加强预案、处置方案的编制与演练

根据滨东水电站地理位置、地质条件、天气情况等因素,认真做好电站泥石流、超标洪水、溃坝等突发事件预案和处置方案的编制工作。编制内容必须含概各种突发事件的现象及处理方式。另外,加强并组织滨东水电站全体全体成员进行演练。进入汛期前必须每月进行两次防汛演练,让每一位成员对发生突发事件时的现象及处置方案都知晓、熟悉。以提高全体成员的发生泥石流等对突发事件的应对能力。在发生泥石流时采取切实有效的措施保证电站人员、设备、设施安全。

4.3 加强天气及水文预测

汛前及汛期,定期对滨东水电站流域各雨量站进行维护,以确保降雨时能正常收集各区域雨量信息。并认真做好汛期天气情况收集与分析工作。恶劣天气时以提前做好各突发事件的应急准备及电站水库调度工作,保证泥石流发生时能顺利通过库区,保证大坝安全运行。

5 结语

高山河谷地段因地利条件、地质等因素较丘陵地区更易发生泥石流,给所滨东水电站及周围民众带来较大的危害和损失。我们必须因地制宜,采取切实有效的预防措施防治泥石流灾害的发生。编制有效可行的预案并进行演练提高全体人员的突发事件的应对能力,保证人身及电站设备、设施的安全。

【参考文献】

[1]DL/t 5065-1996 水力发电厂计算机监控系统设计规范[S].1996.

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